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高光溢出效果半导体纳米晶器件微结构的构筑
本成果以原有的直写型3D打印技术为基础，通过对于现有3D打印技术的进一步开发，实现简便，高效的微结构构筑技术。实现微结构纳米晶器件的高效构筑，进一步提升器件的光溢出效率。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、技术分析
成果源于国家自然科学基金“异价掺杂量子点的合成、聚合物基复合块体3D打印制造与性能研究”，项目编号51872030。本成果以原有的直写型3D打印技术为基础，通过对于现有3D打印技术的进一步开发，实现简便，高效的微结构构筑技术。实现微结构纳米晶器件的高效构筑，进一步提升器件的光溢出效率。传统发光器件由于器件材料的折射率高于空气，光从器件内部向空气传播时，部分光会在器件的内表面发生全反射，从而无法实现高效的光溢出效果。2017年，Nature Photonics上报道的块体荧光器件内部发出的光大量的在器件边缘聚集（75%），正面与背面光溢出量的总和仅仅为25%(Nature Photonics, 2017,11,177-185.)。本成果以器件内部微结构构筑为基础，通过微结构在器件内部的全反射界面构筑，改变光在材料内部的传输路径，实现器件正面的光溢出效果增强。
本专利的高光溢出效果可以广泛的应用于激光器、LED照明领域，提升能源利用效率。目前本专利可以将块体材料单侧约为~25%的溢出效率提升至~80%，约为3.2倍的提升。保守估计将此技术用于实际器件中，可以实现2倍以上的提升，这就意味着对于能源的消耗可以降低至原有的50%。照明约占全球能源消耗的15%-19%，全球温室气体排放的5%-6%。据统计2021年，全球照明市场总市值达到8089亿元。照明技术是任何一个国家与地区都不可或缺的，高效的照明技术不仅可以为解决全球的能源危机提供有效解决途径，同时为减少碳排放作出巨大贡献，产生巨大的经济效益。
北京理工大学
2022-08-17
农杆菌介导的小对叶遗传转化方法
本发明公开了一种农杆菌介导的小对叶遗传转化方法.本发明所公开的农杆菌介导的小对叶遗传转化方法,包括如下步骤:以小对叶的叶片为外植体,用处于对数生长期的,OD600值为0.4-0.6的目的农杆菌菌液侵染所述外植体5-10分钟;所述目的农杆菌菌液的OD600值优选为0.5,所述侵染的时间优选为7分钟.用本发明方法对小对叶进行遗传转化,得到的抗性芽率为7.5%,表明本方法转化效率高.因此,本发明方法为使外源基因在小对叶中稳定表达奠定了基础,对小对叶的遗传改良有十分重要的意义.
哈尔滨师范大学
2021-05-04
可遗传编码的组蛋白光交联标签
组蛋白的翻译后修饰对于表观遗传调控及多种生物学过程具有重要意义。一系列新的赖氨酸化学修饰（如巴豆酰化、琥珀酰化等）展示出组蛋白修饰前所未有的多样性及动态变化特征。可遗传编码的光交联探针已经成为研究活细胞内蛋白-蛋白相互作用的重要工具，成功地将该技术拓展到组蛋白的化学修饰研究中，开发了可遗传编码的组蛋白光亲和标签，将会极大地推动组蛋白化学修饰的识别机制和功能研究。该技术的设计包括两个部分：a）一套带有翻译后修饰的赖氨酸遗传编码系统，可以在特定位点插入带修饰的赖氨酸。此外，在赖氨酸的主链上还带有光交联基团，可在UV光下与修饰相关的蛋白发生共价交联，可以用于研究该修饰特定的效应蛋白。b）一套带有保护基团的赖氨酸遗传编码系统，保护基团可以在大肠杆菌自身的还原性环境中发生脱除，将带有光交联基团的赖氨酸定点插入到组蛋白当中，用于证实交联到的效应蛋白的特异性。该团队以巴豆酰化修饰为代表，发展了该技术对应的赖氨酸巴豆酰化修饰的光交联探针（K*cr）和带有保护基团的光交联探针（PNBK*）两个探针，将这两种探针分别引入到组蛋白H3的56位和79位，并通过光交联基团捕捉到了H3上79位巴豆酰化的去乙酰化酶Sirt3。
北京大学
2021-04-11
杂交稻育性控制的分子遗传基础
一、项目分类
重大科学前沿创新
二、成果简介
该成果围绕杂交稻育性遗传控制的关键问题，包括细胞质雄性不育与恢复性和籼粳杂种不育与亲和性的分子遗传基础，开展了系统研究并取得了创新性重要成果，大大发展了作物遗传育种理论和促进了杂交育种实践。
一、克隆了最广泛应用的野败型细胞质雄性不育（CMS）基因WA352及其育性恢复（RF）基因Rf4，揭示了植物孢子体型CMS/RF系统的分子作用机理。成果被评述“在作物杂交育种和发展育种新策略具有重要的理论和实践意义”。
二、克隆了包台型CMS基因orf79及其恢复基因，阐明了植物配子体型CMS/R系统的分子作用机理。成果被认为“提供了植物核质互作的分子机制的新视点”。
三、克隆了控制籼粳稻杂种雄性不育的基因Sa ，发现Sa 是由2 个相邻基因SaM和SaF 组成的复合座位，揭示出此类复合座位是控制植物杂种不育的普遍性分子遗传基础。成果被评论为“在植物杂种不育机理研究方面做出了重要贡献”。
该成果在Nat. Genet, Plant Cell, PNAS, Mol. Plant, Annu. Rev. Plant Biol.等发表论文25篇，8篇代表论文总他引836次，被Nature, Science等刊物SCI他引616次，单篇最高SCI他引288次。获授权发明专利6件，成果受到学术界的高度评价，被4篇专题文章评述，被“F1000”评论5次，入选科技部973计划十周年纪念活动代表性成果，项目成果被多家育种单位应用并培育出杂交稻新品种。相关研究成果大大促进了植物分子遗传学的发展，并在杂交稻育种中发挥了重要作用。
该成果荣获2018年度国家自然科学奖二等奖。
华南农业大学
2022-08-15
杭光
杭光
2022-05-26
我国特有鸟类褐马鸡濒危的遗传学机制
物种逐步衰退以至走向濒危是环境和物种进化历史共同作用的结果。人类活动、栖息地破碎化和遗传多样性丧失是导致物种濒危的主要因素。目前，保护基因组学（Conservation Genomics）已成为探讨物种濒危机制的一种新手段，并在制定濒危物种的保护规划方面具有重要作用。 褐马鸡在历史上曾分布广且数量多，但后来种群持续下降，目前仅在河北、北京、山西和陕西的局部山地分布，形成了东部（河北、北京的太行山）、中部（山西吕梁山）、西部（陕西黄龙山）三个彼此隔离的地理种群。北京师范大学张正旺教授团队联合哈佛大学、中山大学、中国环境科学研究院、台湾师范大学等单位的研究人员，首次揭示了我国特有鸟类褐马鸡（Crossoptilon mantchuricum）濒危的遗传学机制。 在长期野外生态学研究的基础上，采用高通量测序技术对褐马鸡三个地理种群的40只个体及其近缘物种蓝马鸡的11只个体进行了种群基因组分析（图-2）。发现褐马鸡遗传多样性比朱鹮、白尾海雕等濒危物种更低的（图-3a）；各地理种群之间存在明显的遗传差异，彼此之间几乎不存在基因流。三个地理种群均存在较为严重的近交，积累了较多的有害突变。褐马鸡的有效种群大小在大约三万七千年前开始持续下降，并在近代明显加速，而与此同时我国汉族人口快速增多，表明褐马鸡的种群下降可能与人类活动的持续增加有密切关系（图-3b）。基于此提出人类活动干扰和栖息地破碎化是导致褐马鸡遗传多样性丧失的主要原因，呼吁应进一步减少保护区内的人类活动以促进其野生种群的复壮。另一方面，作者建议采用基因组学技术来挑选出含有较少有害突变的个体进行褐马鸡种群间的基因交流，在其历史分布区开展再引入工作，以逐步恢复褐马鸡的遗传多样性和种群大小。
北京师范大学
2021-02-01
我国特有鸟类褐马鸡濒危的遗传学机制
物种逐步衰退以至走向濒危是环境和物种进化历史共同作用的结果。人类活动、栖息地破碎化和遗传多样性丧失是导致物种濒危的主要因素。目前，保护基因组学（Conservation Genomics）已成为探讨物种濒危机制的一种新手段，并在制定濒危物种的保护规划方面具有重要作用。 褐马鸡在历史上曾分布广且数量多，但后来种群持续下降，目前仅在河北、北京、山西和陕西的局部山地分布，形成了东部（河北、北京的太行山）、中部（山西吕梁山）、西部（陕西黄龙山）三个彼此隔离的地理种群。北京师范大学张正旺教授团队联合哈佛大学、中山大学、中国环境科学研究院、台湾师范大学等单位的研究人员，首次揭示了我国特有鸟类褐马鸡（Crossoptilon mantchuricum）濒危的遗传学机制。 在长期野外生态学研究的基础上，采用高通量测序技术对褐马鸡三个地理种群的40只个体及其近缘物种蓝马鸡的11只个体进行了种群基因组分析（图-2）。发现褐马鸡遗传多样性比朱鹮、白尾海雕等濒危物种更低的（图-3a）；各地理种群之间存在明显的遗传差异，彼此之间几乎不存在基因流。三个地理种群均存在较为严重的近交，积累了较多的有害突变。褐马鸡的有效种群大小在大约三万七千年前开始持续下降，并在近代明显加速，而与此同时我国汉族人口快速增多，表明褐马鸡的种群下降可能与人类活动的持续增加有密切关系（图-3b）。基于此提出人类活动干扰和栖息地破碎化是导致褐马鸡遗传多样性丧失的主要原因，呼吁应进一步减少保护区内的人类活动以促进其野生种群的复壮。另一方面，作者建议采用基因组学技术来挑选出含有较少有害突变的个体进行褐马鸡种群间的基因交流，在其历史分布区开展再引入工作，以逐步恢复褐马鸡的遗传多样性和种群大小。
北京师范大学
2021-04-10
一种基于遗传算法的矩形检测方法
本发明的涉及一种对图像中矩形进行检测的方法。本发明旨在 寻找图像中矩形的最佳四个顶点集合，首先对图像进行边缘检测，获 得由图像中所有边缘点组成的集合即边缘空间，然后用四个边缘点表 示一个矩形个体，简称为个体，通过计算四个边缘点之间连线的存在 性和夹角接近直角的程度来计算个体的适应度，选择适用度高的个体 进行交叉和变异操作来产生新一代的个体。通过多次选择、交叉和变 异操作最终找到组成矩形四个顶点的最佳集合。该方法基于遗
华中科技大学
2021-04-14
高性能氮化硼纳米材料
纳米氮化硼材料兼具氮化硼和纳米材料的双重优势，广泛应用于航空航天、高端电子散热材料、吸附剂、水净化、化妆品等领域。项目团队开发出一种能够实现形貌和尺寸均一且具有超大比表面积多孔氮化硼纳米纤维的规模化制备技术，目前市场尚未实现规模化生产。该技术合成工艺简单可控、成本低、过程绿色环保，处于国际领先地位。
1 产品的应用领域
图2 高性能氮化硼纳米纤维粉体
图3 氮化硼纳米纤维粉体微观形貌
吉林大学
2025-02-10
报道驱动肿瘤发生的表观遗传调控新机制
癌基因cMyc是一个重要的转录因子，调控约15%的人类基因表达，在肿瘤细胞的增殖、凋亡以及代谢重编程等方面发挥重要作用。然而，目前尚不清楚，cMyc是否通过转录以外的机制，来广泛地调控基因的表达以及肿瘤的发生发展。中国科学技术大学的张华凤课题组、高平课题组联合军事医学科学院段小涛课题组的研究发现，cMyc能够促使琥珀酸脱氢复合酶（SDH complex）中的重要亚基SDHA乙酰化以及SDH复合酶失活，导致底物琥珀酸（succinate）的积累，进而上调组蛋白H3K4的三甲基化（H3K4Me3）水平以及基因的表达。该研究成果在线发表于Nature Metabolism期刊上。机制方面，发现cMyc通过泛素连接酶SKP2促进线粒体中SIRT3的蛋白降解，从而导致SDHA的乙酰化上升。通过质谱进一步鉴定出SDHA受调控的乙酰化位点K335，小鼠实验显示SDHA的K335位点乙酰化在cMyc诱导肿瘤过程中起重要作用。进一步分析临床病人弥散性大B细胞瘤（DLBCL）样本发现，高表达cMyc的DLBCLs中，SIRT3发挥着抑癌因子的功能，而K335位乙酰化的SDHA发挥着促进肿瘤的作用。这一发现揭示了cMyc驱动的肿瘤发生过程中SDHA乙酰化修饰发挥的重要病理学作用。SDHA被认为是抑癌蛋白，它的失活突变体与多种肿瘤，例如副神经结瘤、乳腺癌、肾癌等，有一定程度的联系。这项研究表明，至少在弥散性大B细胞淋巴瘤中，SDHA通过乙酰化失活而极大地促进了cMyc异常表达的肿瘤的进展。因此，靶向SDHA的乙酰化将可能为此类肿瘤的临床治疗提供潜在的策略和手段。论文链接：https://www.nature.com/articles/s42255-020-0179-8详细阅读：http://news.ustc.edu.cn/2020/0317/c15884a414798/page.htm
中国科学技术大学
2021-04-10